Photovoltaik - Hybridkraftwerke

Als Hybridkraftwerk wird eine Form von Kraftwerk bezeichnet, die zur Energiegewinnung mittels verschiedener Primärenergieträger ausgelegt ist. Dabei werden i. allg. mehrere Energieerzeugungsanlagen mit Speichern und Energieabnehmern wie Wärmenetzen, Tankstellen oder Gasnetzen sowie dem Versorgungsnetz verbunden und untereinander optimiert geregelt. Hybridkraftwerke können eine Brücke zwischen den unstetigen erneuerbaren Energiequellen wie Windenergie und Photovoltaik, welche mit ca. 3.000 bzw. 1.000 Volllaststunden anfallen, und dem elektrischen Energiebedarf in der Größenordnung von über 5.000 Volllaststunden sein.

Die Aufgabe von Photovoltaik-Anlagen bestand bisher darin, günstigen und sauberen Strom zu erzeugen. Die Netzdienstleistungen wie Frequenzregelung, Spannungsregelung und Schwarzstartfähigkeit werden traditionell von fossilen Kraftwerken erbracht.

Mit der Energiewende werden jedoch immer weniger Kohle- und Atomkraftwerke am Netz sein. Das Verbundforschungsprojekt „Zukunftskraftwerk Photovoltaik“ will aufzeigen, wie neuartige Photovoltaik-Hybridkraftwerke stillgelegte konventionelle Kraftwerke kompensieren können, damit die Netzstabilität ausschließlich mit erneuerbaren Erzeugern garantiert werden kann.

Außerdem sollen innovative Möglichkeiten für Kosteneinsparungen erforscht und entwickelt werden, damit Photovoltaik mittelfristig trotz sinkender Vergütungen wirtschaftlich zu betreiben ist und langfristig ohne staatliche Unterstützung auskommen kann.

Im nichteuropäischen Ausland kommt der Funktion der Netzstabilisierung und dem Parallelbetrieb mit Dieselgeneratoren eine Schlüsselrolle zu. In abgelegenen Regionen werden Industrieanlagen und Haushalte oft in isolierten Netzen mittels Dieselgeneratoren mit elektrischer Energie versorgt. Durch die Integration von PV-Kraftwerken kann Diesel eingespart werden. Aufgrund des hohen Dieselpreises sowie des enormen Aufwands für den Transport, können enorme Kosten eingespart und der CO2 Ausstoß reduziert werden. Allerdings ist der Anteil der Energie, der durch PV-Kraftwerke ersetzt werden kann, bisher auf Werte von 30-40 % begrenzt. Mittels des Projektes »Zukunftskraftwerk PV« wird ein Kraftwerkskonzept in Kombination mit Speichern entwickelt, das es erlaubt den Anteil an PV-Energie auf Werte von über 90 % zu steigern.

 

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